КАРУСЕЛЬНЫЙ КОНВЕЙЕР Российский патент 2001 года по МПК B65G29/00 B03C1/00 

Заявленное решение относится к отраслям промышленности, в которых производится выделение магнитных частиц из тонкодисперсных, содержащих немагнитные частицы и влагу, сухих и влажных смесей, а также их обезвоживание и сушка в процессе перемещения.

Известны конвейеры для непрерывной доставки материалов, например "Ленточный конвейер для доставки влажного мелкодисперсного ферромагнитного материала", предназначенный для ферромагнитного сыпучего материала на ленте конвейера, содержащий размещенные под лентой конвейера магниты (а.с. СССР N 1747354, B 65 C 29/00).

Недостаток конвейера - невозможность продувки расположенного на ленте материала.

Наиболее близким является карусельный конвейер, содержащий рабочий орган в виде замкнутого кольца, соединенного с приводом вращения, выполненным из магнитного материала и покрытого проницаемым для рабочего тела прокрытием, а также пункты загрузки и выгрузки материала (пат. РФ N 20992267, B 65 C 29/00).

Недостатки конвейера - сложность выполнения магнитного кольца и низкая эффективность ворошения.

Изобретение направлено на упрощение конструкции магнитного кольца, повышение эффективности ворошения материала и качества разделения частиц.

Это достигается тем, что карусельный конвейер, содержащий рабочий орган, включающий в себя магнитное кольцо, пункты загрузки и выгрузки, согласно предлагаемому решению снабжен дополнительными рабочими органами с магнитными кольцами и состоит из секций, расположенных одна над другой и соединенных между собой пунктами перегрузок разделяемого материала и включающих в себя каждая упомянутое соответствующее магнитное кольцо, опирающееся по краям на приводные диски с образованием зазора по отношению к расположенным под ним ячейкам, содержащим полые, соединенные с источником рабочего тела и радиально ориентированными виброприводами с чередующимися сдвигами по фазе на полпериода камеры, которые выполнены со стороны верхних плоскостей из немагнитного материала, а со стороны нижней плоскости из проницаемого для рабочего тела микропористого материала, и неподвижные, расположенные с зазором под полыми камерами, полки, выполненные с уклоном к сборникам материала, сообщенным через каналы с расположенными в центре секции аккумулирующими трубопроводами для выделяемого материала и системой аспирации, при этом магнитное кольцо каждой секции выполнено сплошным, а пункты загрузки и выгрузки расположены первый с возможностью подачи материала в верхнюю секцию, а второй - с возможностью выгрузки обработанного материала из нижней секции.

Заявляемое решение отличается от прототипа тем, что конвейер выполнен из нескольких однотипных по устройству секций, каждая из которых выполняет один этап (или часть его) разделения частиц, что также повышает качество разделения и производительность установки.

В секции магнитное кольцо выполнено сплошным без каналов, опирающимся по краям на приводные диски, поворотным относительно расположенных под ним полых камер, вследствие этого перемещает по микропористой поверхности камер притянутые магнитные частицы, т.е. выполняет функции линейного ворошителя, что упрощает конструкцию и повышает эффективность разделения частиц.

Выполнение полых камер подвижными в радиальном направлении за счет вибропривода обеспечивает эффект дополнительного ворошения частиц по площади микропористой поверхности полой камеры с соответствующим увеличением эффекта разделения микроструями рабочего тела.

Сдвиг колебаний соседних виброприводов на полпериода (в противофазе) обеспечивает постоянную сплошность поверхности, по которой перемещаются частицы ,и снижает динамическое воздействие виброприводов на конструкцию устройства.

Совместное использование этих отдельно известных принципов позволяет получить новый эффект - обрабатывать разделяемый материал (смесь ферромагнитных и немагнитных частиц) и обогащать его (насыщение железом) в процессе транспортирования по принципиально новой, сверхэффективной по энергетическим и экологическим показателям технологии, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого устройства критерию "изобретательский уровень"
Устройство изображено на фиг. 1 (вид сверху), на фиг. 2 (вид сбоку) и на фиг. 3 (разрез по 1-1) и состоит из нескольких рабочих органов - секций 1 однотипных по устройству и соединенных между собой пунктами перегрузок 2. Секция состоит из магнитного кольца 3, опирающегося через планки 4 и кольцевой рельс 5 на приводные диски 6, и расположенных под кольцом 3 ячеек 7, содержащих соединенные с источником рабочего тела (на чертеже не показан) полые камеры 8 с верхней плоскостью 9 из немагнитного материала и нижней плоскостью 10 из проницаемого для рабочего тела микропористого материала, виброприводы 11, радиально соединенные с полыми камерами 8, полки 12, сборники материала 13, каналы 14, соединенные с аккумулирующими трубопроводами 15 для сухого материала и 16 для влажных материалов, пункта 17, расположенного с возможностью подачи материала в верхнюю секцию и пункта 18, расположенного с возможностью выгрузки обработанного материала из нижней секции. Все элементы устройства закреплены на трубчатом каркасе 19, по которому распределяется в устройстве рабочее тело (воздух, жидкость).

Устройство работает следующим образом.

Исходная смесь магнитных и немагнитных частиц через пункт 17 загружается в зазор между плоскостью 10 и полками 12 первой ячейки верхней секции, где магнитные и коагулировавшие с ними немагнитные частицы захватываются магнитным полем кольца 3, притягиваются к плоскости 10, образуя флокулы, и протягиваются по этой плоскости магнитным полем при вращении кольца 3. Одновременно под действием вибропривода 11 полая камера 8 совершает возвратно-поступательные движения перпендикулярно окружной скорости кольца. В то же время в полую камеру 8 подается под давлением рабочее тело (воздух, жидкость), микроструи которого пронизывают движущиеся по плоскости 10 флокулы. Взаимное перемещение кольца 3 и плоскости 10 непрерывно деформирует флокулы, снижает силы сцепления между магнитными и немагнитными частицами. В результате чего последние под действием силы тяжести и давления микроструй рабочего тела выпадают из флокул на полки 12, выполненные с уклоном в сторону сборника материала 13, скатываются под действием силы тяжести и движения аспирационного воздуха в сборник 13, далее по каналу 14 в аккумулирующий трубопровод для сухого материала 15. Оставшиеся на поверхности 10 магнитные частицы в пункте 2 отделяются, например, скребками и перегружаются в зазор между плоскостью 10 и полками 12 последующей (второй) секции, где производится следующий по технологической схеме этап разделения частиц (обогащения концентрата), например промывка флокул.

Для осуществления промывки частиц в полые камеры этой секции подводится под давлением воздушно-жидкостная смесь, микроструи которой промывают перемещаемые магнитным кольцом флокулы разделяемого материала. Шлам, состоящий из воздушно-жидкостной смеси и взвешенных в ней немагнитных частиц разделяемого материала, под действием силы тяжести увлекаемый потоком аспирационного воздуха, движется по полкам 12 к сборнику 13, затем по каналу 14 к аккумулирующему трубопроводу 16, выполненному, например, в виде трубы концентричной аккумулирующему трубопроводу 15 для сухого немагнитного материала. Из шламопровода 16 шлам транспортируется в шламбассейн (на чертеже не показан). Оставшиеся на плоскости частицы, удерживаемые магнитным кольцом 3, перегружаются на нижерасположенную секцию, в полые камеры которой подается воздух при температуре окружающей среды и происходит обезвоживание концентрата до влажности 8 - 10%, после чего концентрат через пункт разгрузки 18 выгружается в соответствующую емкость (на чертеже не показано).

Предлагаемое устройство выполняет функции эквивалентные ряду устройств, работающих последовательно в технологических схемах, например схема обогащения железорудных концентратов, содержащая шламообразователи, магнитные сепараторы, вакуумфильтры, сушильные барабаны, системы пыле- и шламовыделения и очистки. За счет того, что конструкция устройства позволяет заменить шламообразование увлажнением частиц смеси с целью снижения адгезионных сил между ее частицами, получая сокращение расхода воды. Также предлагаемая конструкция позволяет за счет многократного снижения количества продуктов пылеуноса снизить загрязнение окружающей среды, так как разделение частиц происходит при скорости воздушного потока в 0,2-0,3 м/с, что в 10 - 15 раз ниже, чем в известных технологиях (например, сушильные барабаны), а подъемная сила частиц, соответственно, ниже в 100-200 раз.

Таким образом, заявляемое устройство позволяет в режиме непрерывного транспортирования:
- исключить из известного технологического процесса обогащения ферромагнитных смесей операции флотации, сепарирования, вакуумирования, фильтрации, сушки со всеми их неудобствами, заменив их одним циклом транспортирования на карусельном конвейере;
- в 3 - 4 раза снизить расход энергии на указанный техпроцесс;
- в 5 - 10 раз снизить расходы воды;
- упростить проблемы складирования немагнитных материалов и их последующего использования;
- снять проблему загрязнения окружающей среды продуктами пылеуноса при известном способе сушки концентрата.

Изобретение относится к областям промышленности, в которых требуется выделить магнитные частицы из тонкодисперсных, содержащих немагнитные частицы материалов. Конвейер содержит рабочие органы с магнитными кольцами и состоит из секций, расположенных одна над другой и соединенных между собой пунктами перегрузок разделяемого материала и включающих в себя каждая соответствующее магнитное кольцо, опирающееся по краям на приводные диски с образованием зазора по отношению к расположенным под ним ячейкам, содержащим полые, соединенные с источником рабочего тела и радиально ориентированными виброприводами с чередующимися сдвигами по фазе на полпериода камеры. Последние выполнены со стороны верхних плоскостей из немагнитного материала, а со стороны нижней плоскости из проницаемого для рабочего тела микропористого материала. Имеются неподвижные, расположенные с зазором под полыми камерами полки, выполненные с уклоном к сборникам материала, сообщенным через каналы с расположенными в центре секции аккумулирующими трубопроводами для выделяемого материала и системой аспирации, при этом магнитное кольцо каждой секции выполнено сплошным. Изобретение обеспечивает повышение эффективности работы. 3 ил.

Конвейер карусельный, содержащий рабочий орган, включающий в себя магнитное кольцо, пункты загрузки и выгрузки, отличающийся тем, что конвейер снабжен дополнительными рабочими органами с магнитными кольцами и состоит из секций, расположенных одна над другой и соединенных между собой пунктами перегрузок разделяемого материала и включающих в себя каждая упомянутое соответствующее магнитное кольцо, опирающееся по краям на приводные диски с образованием зазора по отношению к расположенным под ним ячейкам, содержащим полые, соединенные с источником рабочего тела и радиально ориентированными виброприводами с чередующимися сдвигами по фазе на полпериода камеры, которые выполнены со стороны верхних плоскостей из немагнитного материала, а со стороны нижней плоскости из проницаемого для рабочего тела микропористого материала, и неподвижные, расположенные с зазором под полыми камерами полки, выполненные с уклоном к сборникам материала, сообщенным через каналы с расположенными в центре секции аккумулирующими трубопроводами для выделяемого материала и системой аспирации, при этом магнитное кольцо каждой секции выполнено сплошным, а пункты загрузки и выгрузки расположены первый с возможностью подачи материала в верхнюю секцию, а второй - с возможностью выгрузки обработанного материала из нижней секции.